THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐỂ KHỞI ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN | Hưng | TNU Journal of Science and Technology

THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐỂ KHỞI ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ CÔNG SUẤT LỚN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/08/21                Ngày hoàn thiện: 14/10/21                Ngày đăng: 15/10/21

Các tác giả

1. Dương Quốc Hưng Email to author, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Hữu Công, Đại học Thái Nguyên
3. Nguyễn Văn Liễn, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
4. Lê Đình Sơn, Công ty cổ phần cơ điện tử ASO
5. Nguyễn Thế Cường, Đại học Thái Nguyên

Tóm tắt


Động cơ đồng bộ với nhiều ưu điểm về hiệu suất, mô-men và sự ổn định khi làm việc, do đó nó thường được ứng dụng trong các hệ truyền động công suất lớn. Tuy nhiên, do phía rotor của động cơ đồng bộ luôn cần một thiết bị kích từ có thể thay đổi được trị số nên việc điều khiển động cơ đồng bộ khá phức tạp. Thiết bị kích từ này phải thực hiện 2 nhiệm vụ. Khi khởi động, nó phải xác định được chính xác thời điểm cấp nguồn kích từ vào cuộn dây rotor để từ trường của stato “bắt” được từ trường rotor và quay đồng bộ. Ở chế độ làm việc, bộ điều khiển kích từ phải tự động điều chỉnh được nguồn kích thích để ổn định được giá trị hệ số công suất Cosj theo lượng đặt. Bài báo này trình bày việc thiết kế một mô hình thực nghiệm để “bắt” đồng bộ khi khởi động và điều khiển hệ số công suất Cosj khi làm việc của động cơ đồng bộ công suất lớn. Với việc thêm các điều kiện đầu vào để “bắt” đồng bộ và sử dụng bộ điều khiển PI kết hợp phương pháp thử sai số để xác định tham số của bộ điều khiển nhằm tạo ra một hệ kích từ tối ưu.

Từ khóa


Động cơ đồng bộ; Hệ thống kích từ; Phương pháp Ziegler nichols; Phương pháp thử sai số; Khởi động động cơ đồng bộ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] D. P. Kothari and I. J. Nagrath, Electric machine. TMH Publishers second edition, 1998.

[2] M. G. Say, Performance and design of ac machine. CBS Publishers third edition, 2002.

[3] I. L. Kosow, Electric machinery and Transformer. PHI Learning private ltd, second edition, 2008.

[4] Q. H. Duong, H. C. Nguyen, and T. C. Nguyen, “Starting of high power synchronous motor by speed method,” (in Vietnamese), TNU Journal of Science and Technology, vol. 225, no. 06, pp. 311-317, 2020.

[5] Q. K. Bui, Q. V. Doan, Q. D. Pham, and Q. D. Nguyen, Industrial electric drive control. Scientific and technical Publishers, 2020 .

[6] WEG group, “The ABC’s of Synchronous Motors,” 2011. [Online]. Available: https://www.electricmachinery.com/_files/LR10012.gb.01-11.01_SynchMotors_Mining.pdf. [Accessed June 15, 2021].

[7] E. C. Bortoni and J. A. Jardini; “A Standstill Frequency Response Method for Large Salient Pole Synchronous Machines,” IEEE Trans on E.C, vol. 19, no. 4, pp. 687-691, December 2004.

[8] ASO Mechatronics Joints stock company, “Digital exciter system for generator AEG500”, 2012. [Online]. Available: http://aso.com.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=102:h-thng-kich-t-cho-ng-c-ng-b-va-may-phat-ng-b&catid=55:dieu-khien-truyen-dong&Itemid=110. [Accessed June 15, 2021].

[9] DR. P. S. Bimbrha, Electrical Machinery. Khanna Publisher seventh edition, 2009.

[10] B. Horvath, “Synchronous Motors & Sync Excitation Systems,” Western Mining Electrical Association; TM GE Automation Systems, 2009. [Online]. Available: https://silo.tips/download/synchronous-motors-excitation-control. [Accessed June 20, 2021].

[11] M. Hyla, “Start – up of large power syncchronous motor with the 6kV voltage source inverter and microprocessor - controller unit for excitation supply,” Joural electrical engineering, vol. 69, no. 2, pp. 156-162, 2018.

[12] S. Pengpraderm, K. Kraikitrat, and S. Ruangsinchaiwanich, “Automatic control of synchronous motor using PI controller for improving power factor,” Journal of Thai Interdisciplinary Research, vol. 12, no. 5, pp. 35-41, 31 October 2017.

[13] M. F. Al-Kababji, A. Nasser, and B. Al-Sammakm, “Modeling & simulation of synchronous machine controlled by PID control for the reactive power compensation,” The 6th Jordanian International Electrical & Electronics Engineering conference JIEEEC, 2005.

[14] Arş. Gör. E. Kılıç, and I. H. Altaş, “Power Factor Correction of Synchronous Motor Using Fuzzy Logic,” Mathematical and Computational Applications, vol. 1, no. 1, pp. 66-72, 1996.

[15] A. Gani, Ö. F. Keçecioğlu, H. Açıkgöz, C. Yıldız, and M. Şekkeli, “Simulation Study on Power Factor Correction Controlling Excitation Current of Synchronous Motor with Fuzzy Logic Controller,” International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering, ISSN: 2147-6799, IJISAE, vol. 4, Special Issue, pp. 229-233, 2016.

[16] J. G. Ziegler and N. B. Nichols, “Optimum settings for automatic controllers,” Transactions of the ASME, no. 64, pp. 759-768, 1942.

[17] M. Brenna, F. Foiadelli, and D. Zaninelli, “New stability analysis for tuning PI controller of power converters in railway application,” IEEE Transactions on ndustry Electronics, vol. 58, no. 2, pp. 533-543, 2011.

[18] M. Gani, S. Islam, and M. A. Ullah, “Optimal PID tuning for controlling the temperature of electric furnace by genetic algorithm,” SN Applied Sciences, vol. 1, p. 880, 2019, doi: 10.1007/s42452-019-0929-y.

[19] Kennedy J, Eberhart R. “Particle swarm optimization” Proceedings of the 1995 IEEE International Conference on Neural Networks, 4, Perth, WA. Australia:1942-1948. 1995

[20] H. Ali, A. Albagul, and A. Algitta, “Optimization of PID parameters based on Particle Swarm optimization for ball and beam system,” International Journal of Engineering Technologies and Management Research, vol. 5, no. 9, pp. 59-69, 2018, doi: 10.5281/zenodo.1443549.

[21] D. C. Huynh, H. P. Dao, and N. T. Nguyen, “Research and select the solution to optimize PID parameters from the PSO algorithm for industrial systems,” Lac Hong Science Journal, Special Issue (11/2017), pp. 1-5, 2017

[22] J. Kennedy and R. Eberhart, “Particle swarm optimization,” Proceedings of the 1995 IEEE International Conference on Neural Networks, 4, Perth, WA, Australia, 1995.

[23] Q. H. Duong, H. C. Nguyen, T. C. Nguyen, and D. S. Le, “Design of the experimental model for excitation controll system of large-power synchronous motor in working mode”, The 6th vietnam international conference and exhibition on control and automation, 2021.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4889

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved